兰州大学本科大气动力学期末考试题基本概念复习题

57.水平科氏力（）A.对气块做功B.方向指向运动气块的右边C.只改变气块运动的方向，不改变运动大小D.只要在地球上，就会受到其作用【知识点】：3.1【难易度】：B【答案】：C58．设在北半球有a、b、c三个空气气块微团，a气块处于赤道地区，b气块和c气块处于中高纬地区，其中，b相对地面向南运动，c相对地面静止，则受到水平地转偏向力的气块微团是（）。

A. aB. bC. cD. 无【知识点】：3.1【难易度】：A【答案】：B59.地转平衡指的是（）A. 惯性离心力、气压梯度力和地转偏向力合力为0B. 气压梯度力和惯性离心力合力为0C. 在水平方向上，气压梯度力和地转偏向力合力为0D. 摩擦力、气压梯度力和地转偏向力合力为0【知识点】：3.2【难易度】：D【答案】：C60.梯度风是在下列平衡下的空气水平运动（）A. 惯性离心力、水平气压梯度力和水平地转偏向力B. 气压梯度力和惯性离心力合力C. 在水平方向上，气压梯度力和地转偏向力D. 摩擦力、气压梯度力和地转偏向力【知识点】：3.2【难易度】：D【答案】：A61.摩擦风是指在下列平衡下的空气水平运动（）A. 惯性离心力、气压梯度力和地转偏向力B. 气压梯度力和惯性离心力C. 在水平方向上，气压梯度力和地转偏向力D. 摩擦力、水平气压梯度力和水平地转偏向力【知识点】：3.4【难易度】：D【答案】：D62.在纬度（>0）和气压梯度条件不变的情况下，空气密度越大，地转风（）A. 越大B. 越小C. 与密度无关D. 不能确定【知识点】：3.2【难易度】：B【答案】：B63.在纬度（>0）和空气密度不变的情况下，气压梯度越大，地转风（）A. 越大B. 越小C. 与密度无关D. 不能确定【知识点】：3.2【难易度】：C【答案】：A64.赤道上有地转风存在吗？（）A. 有B. 没有C. 有时有，有时没有【知识点】：3.2【难易度】：D【答案】：B65.关于地转风的说法正确的是（）A. 在自由大气中存在B.在大气边界层中存在C.是一种理论条件下存在的风，当实际条件满足是可以用来作为实际风近似D.背地转风而立，高温在右，低温在左【知识点】：3.2【难易度】：A【答案】：C66.风压定律的物理意义是（）A.确定了风场与气压场的基本配置、相互适应的关系B.只是用来确定北半球地转风的方向的C.反映实际风与等压线总是平行的D.背地转风而立，高温在右，低温在左【知识点】：3.2【难易度】：B【答案】：A67.低压型梯度风的特点是（）A.风场顺时针旋转，中心伴上升气流B.风场顺时针旋转，中心伴下沉气流C.风场逆时针旋转，中心伴上升气流D.风场逆时针旋转，中心伴下沉气流【知识点】：3.2【难易度】：C【答案】：C68.高压型梯度风的特点是（）A.风场顺时针旋转，中心伴上升气流B.风场顺时针旋转，中心伴下沉气流C.风场逆时针旋转，中心伴上升气流D.风场逆时针旋转，中心伴下沉气流【知识点】：3.2【难易度】：C【答案】：B69.在纬度、密度与气压梯度相同的情况下，高压型梯度风、地转风与低压型梯度风风速大小关系为（）A. 高压型梯度风最大、低压型梯度风最小B.高压型梯度风最小，低压型梯度风最大C.三者一样大D.地转风最大，低压型梯度风最小【知识点】：3.2【难易度】：B【答案】：A70.气旋中心（），反气旋中心（）A.水平辐散、水平辐合B.水平辐合、水平辐散C.不能确定D. 无水平辐散辐合【知识点】：3.2【难易度】：C【答案】：B71.某地中心有明显上升运动，判断该地（）A.水平辐散B.水平辐合C.不能确定D. 无水平辐散辐合【知识点】：3.4【难易度】：B【答案】：D72.-▽p物理含义是（）A.气层水平平均虚温在等压面上的梯度；B.气层水平平均虚温在等高面上的梯度；C. 气层铅直气柱平均虚温在等压面上的梯度；D. 气层水平平均虚温在等高面上的梯度【知识点】：3.2【难易度】：B【答案】：C73.地转平衡是（）A. 气压梯度与地转偏向力平衡B. 地转风随高度增加达到平衡C. 水平气压梯度力与水平科氏力平衡D. 某一点的气压值与该点单位截面铅直气柱的重量相平衡【知识点】：3.2【难易度】：D【答案】：C74.如果低层有冷平流，则地转风随高度一定（）A. 顺时针旋转B. 逆时针旋转C.先顺时针旋转，再逆时针旋转D.先逆时针旋转，再顺时针旋转【知识点】：3.3【难易度】：C【答案】：B75.如果低层有暖平流，则地转风随高度一定（）A. 顺时针旋转B. 逆时针旋转C.先顺时针旋转，再逆时针旋转D.先逆时针旋转，再顺时针旋转【知识点】：3.3【难易度】：C【答案】：A76.如果地转风随高度顺时针旋转，低层一定有（）A. 冷平流B. 暖平流C.无冷暖平流【知识点】：3.3【难易度】：C【答案】：B77.如果地转风随高度逆时针旋转，低层一定有（）A. 冷平流B. 暖平流C.无冷暖平流【知识点】：3.3【难易度】：C【答案】：A78.如果地转风随高度增加先减小，再反方向增大，低层温度场与气压场配置可能为（）A.等压线与等温线垂直，冷平流B.等压线与等温线垂直，暖平流C. 暖区与高气压重合，等压线与等温线平行D. 冷区与高气压重合，等压线与等温线平行【知识点】：3.3【难易度】：B【答案】：D79.如果地转风随高度增加而增大，方向不变，低层温度场与气压场配置可能为（）A.等压线与等温线垂直，冷平流B.等压线与等温线垂直，暖平流C. 暖区与高气压重合，等压线与等温线平行D. 冷区与高气压重合，等压线与等温线平行【知识点】：3.3【难易度】：B【答案】：C80.如果地转风随高度增加增大，方向逆时针旋转，低层温度场与气压场配置可能为（）A.等压线与等温线垂直，冷平流B.等压线与等温线垂直，暖平流C. 暖区与高气压重合，等压线与等温线平行D. 冷区与高气压重合，等压线与等温线平行【知识点】：3.3【难易度】：B【答案】：A81.如果地转风随高度增加增大，方向顺时针旋转，低层温度场与气压场配置可能为（）A.等压线与等温线垂直，冷平流B.等压线与等温线垂直，暖平流C. 暖区与高气压重合，等压线与等温线平行D. 冷区与高气压重合，等压线与等温线平行【知识点】：3.3【难易度】：B【答案】：B82.由于局地热力环流的作用，在海岸边，白天，低层风从（）A. 陆面吹向海面B. 海面吹向陆面C. 海面或陆面随意吹，没有确定的方向性。

大气物理期末试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 大气层中臭氧层主要位于：A. 对流层B. 平流层C. 热层D. 外层空间答案：B2. 下列哪项不是大气的主要成分？A. 氮气B. 氧气C. 二氧化碳D. 氦气答案：D3. 大气压力随高度增加而：A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案：B4. 云的形成主要依赖于：A. 空气温度B. 空气湿度C. 风速D. 地面温度答案：B5. 以下哪个现象不是由大气逆温引起的？A. 雾B. 霾C. 霜冻D. 彩虹答案：D6. 以下哪种大气现象与温室效应无关？A. 冰川融化B. 海平面上升C. 臭氧层破坏D. 极端天气事件答案：C7. 以下哪种辐射对地球表面温度影响最大？A. 紫外线B. 可见光C. 红外线D. 微波答案：C8. 大气中水汽含量的增加会导致：A. 温度下降B. 温度上升C. 气压下降D. 气压上升答案：B9. 以下哪种天气现象与锋面无关？A. 雷暴B. 台风C. 龙卷风D. 冰雹答案：B10. 大气中的气溶胶颗粒物主要来源于：A. 火山爆发B. 工业排放C. 森林火灾D. 所有上述答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 大气层中温度最低的层是______。

答案：热层2. 大气压力单位通常用______表示。

答案：帕斯卡（Pa）3. 云的分类包括积云、______和层云。

答案：雨云4. 大气逆温现象通常发生在______层。

答案：对流层5. 温室效应主要是由于大气中______气体的增加。

答案：温室气体6. 红外线辐射主要来源于______。

答案：地球表面7. 气溶胶颗粒物对大气的影响包括______和反射。

答案：吸收8. 臭氧层的主要作用是吸收______辐射。

答案：紫外线9. 锋面天气系统包括冷锋、______和静止锋。

答案：暖锋10. 气旋通常伴随着______和降水。

答案：大风三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述大气逆温现象及其对天气的影响。

1兰州大学2012～2013学年第一学期期末考试试卷（B 卷）参考答案课程名称： 普通物理(3/3) 授课教师：学院： 大气 专业： 年级：姓名： 校园卡号：一、选择题 (20分)1. 用频率为ν的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为x E ；若改用频率为2ν的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为［D ］ (A) 2x E (B) 2x h E - (C) x h E - (D) x h E +2. 使氢原子中电子从3n =的状态电离，至少需要供给的能量为[ C ] (已知基态氢原子的电离能为13.6eV )。

(A) 12.1eV - (B) 12.1eV (C) 1.51eV (D) 1.51eV - 3. 若α粒子(电量为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动，则α 粒子的德布罗意波长是[A] (A) 2h eRB (B) h eRB (C) 12eRBh (D) 1eRBh4. 将波函数在空间各点的振幅同时增倍，则粒子在空间的分布几率将： [ D ] (A)最大D 2； (B)增大2D ； (C) 最大D ； (D) 不变5.下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？ [B](A) 2n =,2L =，0=l m ，2/1=S m (B) 3n =，1L =，1-=l m ，2/1-=S m (C) 1n =,2L =,0=l m ，2/1=S m (D) 1n =，0L =，1=l m ，2/1-=S m6. 在等容过程中，系统内能变化为1E ∆，在等压过程中，系统内能变化为2E ∆则：［ B ］ (A) T C M M E V mol 1∆∆=，T C M ME p mol 2∆∆=；(B) T C M M E V mol 1∆∆=，T C M ME V mol 2∆∆=；(C) T C M M E p mol 1∆∆=，T C M ME p mol2∆∆=(D) T C M M E p mol1∆∆=，T C M M E V mol ∆=∆27. 合格的波函数不一定必须具备： [C]A. 单值性B. 连续性C. 实函数D. 平方可积8. 质子和中子的自旋分别为： [B] A. 1/2, 0 B. 1/2, 1/2 C. 0, 1/2 D. 1, 19．中子的发现者是 D A 、卢瑟福 B 、安德森 C 、汤姆孙 D 、查德威克 10. 设有以下一些过程： (1) 两种不同气体在等温下互相混合． (2) 理想气体在定体下降温． (3) 液体在等温下汽化.(4) 理想气体在等温下压缩．(5) 理想气体绝热自由膨胀．在这些过程中，使系统的熵增加的过程是： ［ D ］ (A) (1)、(2)、(3). (B) (2)、(3)、(4). (C) (3)、(4)、(5). (D) (1)、(3)、(5).第1页第2页---------------------------装----------订---------线------------内----------不-----------准---------答---------题------------------------------------------------------2二、填空题 （20分）1. 当波长为300nm 光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从0到.J 100.419-⨯在作上述光电效应实验时遏止电压为V 5.2U a =,此金属的红限频率Hz 104140⨯=ν。

大气科学考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、大气的主要成分中，体积占比最大的是（）A 氮气B 氧气C 二氧化碳D 稀有气体2、以下哪种气体属于温室气体（）A 氧气B 氮气C 甲烷D 氦气3、大气的垂直分层中，对流层的主要特点是（）A 气温随高度升高而升高B 天气现象复杂多变C 气流平稳D 臭氧含量丰富4、形成风的直接原因是（）A 水平气压梯度力B 地转偏向力C 摩擦力D 惯性离心力5、全球气候变暖主要是由于（）A 大气中二氧化碳浓度增加B 太阳活动增强C 火山活动频繁D 森林面积增加6、冷锋过境时，通常会出现的天气现象是（）A 升温、降雨B 降温、降雨C 升温、晴天D 降温、晴天7、大气环流的主要动力是（）A 海陆热力差异B 太阳辐射能C 地球自转D 地形差异8、以下哪种云属于高云（）A 积云B 卷云C 层云D 雨层云9、厄尔尼诺现象发生时，赤道附近太平洋东部海域的水温会（）A 升高B 降低C 不变D 先升后降10、影响大气能见度的主要因素是（）A 气温B 气压C 水汽含量D 颗粒物浓度二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、大气中的水汽主要来源于_____。

2、平流层中气温随高度升高而升高，主要是因为其中含有大量的_____。

3、台风是一种强烈发展的_____。

4、天气预报中的“高压”和“低压”，指的是_____的分布状况。

5、大气对太阳辐射的削弱作用主要有_____、＿____和_____。

6、气候的形成因素主要有_____、＿____、＿____、＿____和_____。

7、赤道低气压带控制下的地区，气候特点是_____。

8、我国冬季盛行_____风，夏季盛行_____风。

9、城市热岛效应是指城市气温_____周边郊区气温的现象。

10、大气中的臭氧层能够吸收_____，保护地球上的生物。

三、简答题（每题 10 分，共 20 分）1、简述热力环流的形成过程。

答：由于地面冷热不均，首先会出现受热地区空气膨胀上升，近地面形成低气压，而高空形成高气压；相对地，冷却地区空气收缩下沉，近地面形成高气压，高空形成低气压。

2014年真题：五、请说出物理过程参数化、模式初始化的大概内容。

(10分)初始化：(1)用原始方程模式作预报时，由于观测或分析资料的误差导致风场和气压场的不平衡，初始资料和数值模式之间的不平衡，直接采用未经任何处理的观测值或分析值作为模式的初始场，容易导致高频振荡，产生计算不稳定。

因此，需要对模式的初值进行处理，即称为模式的"初始化”(2)模式常用的初始化方法包括：静力初始化、动力初始化和变化初始化三种。

物理过程参数化：(1)为了提高预报的确率，往往要在数值天气预报模式中引入一些影响大气运动的重要物理过程，而这些过程基本上属于次网格过程，很难用显式的方法在模式中表示出来。

通常把上述次网格的物理过程，通过大尺度的物理量来描述它们的统计效应，并作为某些物理量的源或汇包含在大尺度运动方程组中，这种方总统称为“参数化”的方法。

(2)模式的物理过程参数化的主要内容包括：辐射传输、水汽凝结、边界层的处理(湍流对热量、动量和水汽的输送等)、地形作用等等。

六、离散化常用的两种方法，并分析其优缺点。

(10分)离散化方法：有限差分方法即格点法，和谱方法。

(详见P82顶上一段话)比较：谱模式的优点主要表现为以下几点：(1)对空间微商的计算精确，从而使得用谱方法估计的位相速度比一般差分法估计的要准确；(2)对于二次型的非线性项的计算，消除了非线性混淆现象，可避免由此引起的计算不稳定；(3)用谱方法展开求解球坐标下的控制方程组，不需要像有限差分法那样，对球面网格中的极点做特殊处理，因而特别适合于全球或半球模式。

尤其三角形截断的球谐函数展开式，可以得到在整个球面均匀的水平分辨率，这是网格点法难以完全做到的；(4)在谱模式中易于应用半隐式时间积分方案，其计算比网格点简单，可节省计算时间；(5)谱方法能自动并彻底地滤去短波，效果比一般差分法中用平滑算子要好；(6)由于在全球模式中通常选择球谐函数作为谱展开式的基函数，而球谐函数正好是球面上的Laplace算子的特征函数，所以在模式中计算V2p(p为正整数)型的水平扩散项非常方便。

大气物理期末试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 大气层中，温度随高度升高而降低的层是：A. 对流层B. 平流层C. 高层大气D. 电离层答案：A2. 以下哪项不是大气中水汽的主要来源？A. 海洋蒸发B. 植物蒸腾C. 工业排放D. 土壤蒸发答案：C3. 以下哪种云属于积云？A. 卷云B. 高积云C. 层积云D. 积雨云答案：D4. 以下哪种风向表示的是东风？A. NWB. NEC. SWD. SE答案：B5. 以下哪种天气现象与高压系统有关？A. 雷暴B. 龙卷风C. 晴朗天气D. 持续降雨答案：C6. 以下哪种现象不属于大气光学现象？A. 彩虹B. 极光C. 雾凇D. 光晕答案：C7. 以下哪种大气污染物主要来源于汽车尾气？A. 二氧化碳B. 二氧化硫C. 一氧化碳D. 氮氧化物答案：D8. 以下哪种天气现象与暖锋有关？A. 寒潮B. 暴雨C. 热浪D. 干旱答案：B9. 以下哪种云通常预示着天气晴朗？A. 积雨云B. 层云C. 高空卷云D. 层积云答案：C10. 以下哪种现象不属于大气环流？A. 季风B. 极地环流C. 热带气旋D. 地壳运动答案：D二、填空题（每空1分，共20分）1. 大气层中，温度随高度升高而升高的层是______。

答案：平流层2. 地球大气中，含量最多的气体是______。

答案：氮气3. 空气中的氧气含量大约是______%。

答案：214. 气象学中，风向是指风的______方向。

答案：来向5. 气象学中，相对湿度是指空气中水汽压与______的比值。

答案：饱和水汽压6. 气象学中，露点是指空气温度下降到______时，空气中的水汽开始凝结成露。

答案：饱和水汽压对应的温度7. 气象学中，降水量是指一定时间内______的降水深度。

答案：水平面上8. 气象学中，气压是指大气对______的垂直压力。

答案：单位面积9. 气象学中，大气的稳定性是指大气______的能力。

大气科学基础知识单选题100道及答案解析1. 大气的主要成分中，所占比例最大的是（）A. 氧气B. 氮气C. 二氧化碳D. 氩气答案：B解析：大气的主要成分中，氮气约占78%，所占比例最大。

2. 大气对太阳辐射的削弱作用中，不包括（）A. 吸收B. 反射C. 散射D. 折射答案：D解析：大气对太阳辐射的削弱作用包括吸收、反射和散射，不包括折射。

3. 地面辐射是（）A. 长波辐射B. 短波辐射C. 可见光D. 紫外线答案：A解析：地面辐射的能量主要集中在红外线部分，属于长波辐射。

4. 大气环流形成的根本原因是（）A. 海陆热力性质差异B. 太阳辐射能的纬度分布不均C. 地形差异D. 人类活动答案：B解析：太阳辐射能在不同纬度的分布不均是大气环流形成的根本原因。

5. 以下哪种天气系统会带来狂风暴雨（）A. 冷锋B. 暖锋C. 气旋D. 反气旋答案：C解析：气旋中心气流上升，容易带来狂风暴雨。

6. 副热带高气压带的气流运动方向是（）A. 上升B. 下沉C. 水平辐合D. 水平辐散答案：B解析：副热带高气压带盛行下沉气流。

7. 一天中气温最高值出现在（）A. 正午12 时B. 午后14 时左右C. 日出前后D. 子夜答案：B解析：一天中气温最高值出现在午后14 时左右。

8. 大气的垂直分层中，天气现象复杂多变的是（）A. 对流层B. 平流层C. 中间层D. 热层答案：A解析：对流层对流运动显著，天气现象复杂多变。

9. 影响气候的主要因素不包括（）A. 纬度位置B. 海陆位置C. 地形D. 土壤答案：D解析：影响气候的主要因素包括纬度位置、海陆位置、地形等，土壤不是主要因素。

10. 赤道地区的降水类型主要是（）A. 对流雨B. 锋面雨C. 地形雨D. 台风雨答案：A解析：赤道地区气温高，对流运动旺盛，降水类型主要是对流雨。

11. 全球气候变暖的主要原因是（）A. 大气中二氧化碳浓度增加B. 太阳活动增强C. 火山活动频繁D. 森林面积增加答案：A解析：大气中二氧化碳等温室气体浓度增加是全球气候变暖的主要原因。

大气科学考试试题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 大气科学的主要研究对象是（）。

A. 大气层B. 地球表面C. 地球内部D. 宇宙空间答案：A2. 地球大气层中最厚的一层是（）。

A. 对流层B. 平流层C. 臭氧层D. 电离层答案：A3. 以下哪种现象不属于大气环流（）。

A. 季风B. 极地环流C. 城市热岛效应D. 热带气旋答案：C4. 以下哪种云属于高云族（）。

A. 积云B. 高积云C. 层云D. 卷云答案：D5. 以下哪种降水形成机制与对流雨无关（）。

A. 雷阵雨B. 台风雨C. 地形雨D. 锋面雨答案：C6. 以下哪种天气现象与暖锋无关（）。

A. 连续性降水B. 雾C. 霜冻D. 晴空答案：C7. 以下哪种气候类型属于温带气候（）。

A. 热带雨林气候B. 地中海气候C. 极地气候D. 沙漠气候答案：B8. 以下哪种现象不属于大气污染（）。

A. 酸雨B. 温室效应C. 臭氧层空洞D. 火山爆发答案：D9. 以下哪种仪器用于测量大气压力（）。

A. 温度计B. 湿度计C. 风速计D. 气压计答案：D10. 以下哪种现象不属于大气光学现象（）。

A. 彩虹B. 极光C. 晕D. 霜冻答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 大气科学中，以下哪些因素会影响大气的稳定性（）。

A. 温度B. 湿度C. 风速D. 大气压力答案：A, B, C12. 以下哪些因素会影响云的形成（）。

A. 温度B. 湿度C. 风速D. 地形答案：A, B, C, D13. 以下哪些现象属于大气中的光学现象（）。

A. 彩虹B. 极光C. 晕D. 霜冻答案：A, B, C14. 以下哪些因素会影响气候类型（）。

A. 纬度B. 海陆分布C. 地形D. 人类活动答案：A, B, C, D15. 以下哪些仪器用于大气科学观测（）。

A. 温度计B. 湿度计C. 风速计D. 气压计答案：A, B, C, D三、判断题（每题2分，共20分）16. 大气层中温度随高度升高而升高的是平流层。

兰州大学《动力气象学》15秋在线作业1满分答案一、单选题（共 10 道试题，共 40 分。

）1. 在___条件下，全球大气的内能、位能、动能的总和是守恒的。

A. 绝热B. 无摩擦C. 绝热无摩擦D. 定常正确答案：C2. 用于描述运动过程是慢过程还是快过程的无量纲参数是___。

A. 罗斯贝数B. 基别尔数C. 无量纲厚度参数D. 理查森数正确答案：B3. 实际风和地转风的矢量差定义为___。

A. 地转风B. 梯度风C. 热成风D. 地转偏差正确答案：D4. 显热能是指内能和___之和。

A. 动能B. 潜热能C. 位能D. 压力能正确答案：D5. 地转风随高度的变化可以判定此层的平流关系，当地转风随高度逆转的时候，代表此层有___。

A. 无平流B. 冷平流C. 暖平流D. 平流减小正确答案：B6. 大气是层结流体，大气的密度分布随高度变化，通常来说，___中容易产生积云对流。

A. 不稳定层结B. 稳定层结C. 中性层结D. 分层层结正确答案：A7. 按照水平尺度划分，飑线属于___。

A. 天气尺度B. 行星尺度C. 中尺度D. 小尺度正确答案：C8. 当等压面上出现___，实现全位能转换为位能。

A. 暖空气上升，冷空气下沉B. 冷空气上升，暖空气下沉C. 暖空气上升，冷空气上升D. 冷空气下沉，暖空气下沉正确答案：A9. 兰姆波的相速和群速的关系是___。

A. 相速大于群速B. 相速小于群速C. 相速等于群速D. 相速等于绝热声速正确答案：A10. 行星边界层的湍流摩擦通过二级环流可直接影响自由大气中的运动，可是准地转涡旋强度___，这种作用称之为旋转衰减作用。

A. 增强B. 减弱C. 先增强后减弱D. 先减弱后增强正确答案：B二、多选题（共 5 道试题，共 20 分。

）1. P坐标系中，单位质量空气微团动能的随时间的变化率，决定于___。

A. 重力所做的功率B. 气压梯度力所做的功率C. 克服摩擦消耗的功率D. 科氏力所做的功率正确答案：BC2. 下列波动中，属于频散波的是___。

一、名词解释范围（共计20分）（1）冷暖平流：由温度的个别变化与局地变化的关系：33dT T V T dt t ∂=+⋅∇∂ 或 dT T T V T w dt t t∂∂=+⋅∇+∂∂ 移项后，有：T dT T V T w t dt t∂∂=-⋅∇-∂∂ 设0,0dT w dt ==，则有 T T V T V t s∂∂=-⋅∇=-∂∂ （ s 方向即水平速度的方向。

空气微团做水平运动时，即使为微团本身的温度保持不变，也会引起温度场的局地变化。

） 当0T s∂>∂，即沿着水平速度方向温度是升高的，风由冷区吹向暖区，这时0T V s ∂-<∂（即0T t∂<∂），会引起局地温度降低，我们便说有冷平流。

当0T s∂<∂，即沿着水平速度方向温度是降低的，风由暖区吹向冷区，这时0T V s∂->∂（即0T t ∂>∂），会引起局地温度升高，我们便说有暖平流。

总之温度平流是通过水平气流引起温度的重新分布而使局地温度发生变化的。

（2）罗斯贝数：水平惯性力与水平科氏力之比，即：00U R f L=，表示大气运动的准地转程度，也可用来判别大气运动的类型（大、中、小尺度）和特性（线性或非线性）。

（3）梯度风：水平科氏力、离心力和水平气压梯度力三力达成的平衡。

此时的空气运动称为梯度风，即21V p fV R nρ∂+=-∂。

（4）地转风：对于中纬度天气尺度的扰动，水平科氏力与水平气压梯度力接近平衡。

这时的空气作水平直线运动，称为地转风，表达式为： 1g V p k f ρ=-∇⨯ 。

（5）β平面近似：中高纬地区，对大尺度运动，/1y a <，则0f f y β=+，其中002cos 2sin ,f const const aϕϕβ=Ω=== 具体做法：f 不被微分时，令0f f const ==。

f 在平流项中被微分时，令f const yβ∂==∂。

实质：利用0ϕ纬度处某点的切平面代替该点附近的地球球面（即取局地切平面近似），只考虑地球球面性最主要的影响—科氏参数f 随纬度的变化。

大学大气科学专业《大学物理（二）》期末考试试题附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。

在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。

2、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；须满足的条件是_______________________；其归一化条件是_______________________。

3、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。

4、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。

如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_____，细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。

5、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。

6、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。

7、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_______S。

8、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：(A为常数) (1) 任意时刻ｔ，质点的加速度a =_______； (2) 质点速度为零的时刻t =__________．9、某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长________的两种成分，其中_________的散射成分称为康普顿散射。

大气科学基础期末复习选题（黄永杰—11:49 2009-6-25）1、地面获取辐射能量的渠道有：A、太阳直接辐射B、太阳散射辐射C、大气逆辐射D、以上三种渠道都对2、普朗克辐射定律表明，物体的（）能唯一确定物体单色辐射的能力及辐射光谱的分布。

A、颜色B、体积C、温度D、质量3、以下人工降雨和消雾方法中哪个（）是不适宜的。

A、向冷云中播撒干冰B、向暖云中播撒碘化银（或碘化铅、碘化汞等）C、向暖云中播撒氯化钠（或氯化钾、氯化钙等）D、直接燃烧燃料增加局部区域温度消除暖雾4、地面有效辐射指：5、不是描述辐射能强弱的物理量：A、太阳辐射通量B、太阳辐射通量密度C、太阳常数D、太阳高度角6、设850mb等压面某处的气温为100C，露点温度为50C ，请问它所对应的θ、θse以及θsw哪个最大？哪个最小？7、太阳在大气上界辐射能主要取决于：A、日地距离B、太阳高度C、白昼长度D、以上三个因子都对8、地面和大气间热量交换的方式有：A、辐射能的交换B、潜热的交换C、空气传导和对流效应D、以上三者都对9、不利于平流雾形成的是：A、大气层结不稳定B、暖湿空气与冷下垫面的温差较大C、暖湿空气的湿度较大D、适中的风速10、北回归线以北地区，到达大气上界的太阳辐射日总量在A、夏至日最大，冬至日最小B、冬至日最大，夏至日最小C、春分日最大，秋分日最小D、春分日最小，秋分日最大11、对于水成云（）是云滴凝结增长进而形成降水的重要机制。

A、冰晶和过冷水滴共存B、大小云滴共存C、冷暖云共存D、以上三者都对12、将冰面、水面以及水滴表面的饱和水汽压分别表示为Es、Ew和Er，三者的大小关系是：13、名词解释：①、位温②、冰晶效应③、温室效应④、露点温度⑤、太阳常数⑥、潜热14、简答：①、为什么在晴朗无风的夜间往往比阴雨的夜间多霜（露）？②、何为干绝热过程？试从热力学第一定律出发导出泊松方程，并说明其物理意义。

③、为什么大气在比较干洁时，天空呈蔚蓝色？而在浑浊时呈灰白色？15、问答：①、说明云滴增长成为雨滴的物理过程。

复习神器解释下列各对名词并说明它们之间的区别与联系 1．轨线和流线2．马赫数M 和速度系数λ 5．膨胀波和激波一、 回答下列问题1．膨胀波在自由表面上反射为什么波？为什么？4．收敛喷管的三种流动状态分别是什么？各有何特点？ 三、（１2分）已知压气机入口处的空气温度Ｔ１＝２８０Ｋ，压力Ｐ１=１.０bar ，在经过压气机进行可逆绝热压缩以后，使其压力升高了２５倍，即增压比Ｐ２／Ｐ１＝２５，试求压气机出口处温度和比容，压气机所需要的容积功。

设比热容为常数，且比热比k=1.4。

四、空气沿如图1所示的扩散管道流动，在截面1-1处空气的压强5110033.1⨯=p N/m 2,温度 151=t C,速度2721=V 米/秒，截面1-1的面积1A =10厘米2，在截面2-2处空气速度降低到2V =72.2米/秒。

设空气在扩散管中的流动为绝能等熵流动，试求：（1）进、出口气流的马赫数1M 和2M ；（2）进、出口气流总温及总压；（3）气流作用于管道内壁的力。

六、(15分)在超声速风洞的前室中空气的滞止温度为T *=288K,在喷管出口处空气的速度V 1=530米/秒，当流过试验段中的模型时产生正激波（如图1所示），求激波后空气的速度。

图 1 第四题示意图图2 第五题示意图一、解释下列各对名词并说明它们之间的区别与联系（共２０分，每题４分）1．轨线和流线答：轨线是流体质点运动的轨迹；流线是一条空间曲线，该曲线上任一点的切线与流体在同一点的速度方向一致。

区别：轨线的是同一质点不同时刻的位置所连成的曲线；流线是同一时刻不同质点运动速度矢量所连成的曲线。

联系：在定常流动中轨迹线和流线重合。

2．马赫数M和速度系数λ答：马赫数M是气体运动速度与当地声速的比值；速度系数λ是气体运动速度与临界声速的比值。

区别：速度相同时气体的马赫数与静温有关，最大值为无限大，而速度系数于总温有关，其最大值为有限值。

联系：已知马赫数可以计算速度系数，反之亦然。

一、各章节重点内容第一章：地球大气的基本特征？第二章：描述大气运动的基本方程组包括哪些？根据P23（2.52）推导位温公式。

根据球坐标运动方程组P28（2.78），证明绝对角动量守恒P29（2.82）式。

绝对坐标系、旋转坐标系、球坐标系和局地直角坐标系的区别，作图说明。

第三章：掌握1-2个方程进行尺度分析的方法。

第四章：z坐标转化到p坐标所需要的条件，P坐标的优缺点？第五章：自由大气中根据力的平衡存在哪几种平衡？平衡的关系式是什么？正压大气与斜压大气的概念。

推导热成风方程（p94-p95），并利用热成风判断冷暖平流。

第六章：自然坐标系中，推导涡度的表达式，并分析各项的意义P111。

根据z 坐标系中的水平动量方程推导涡度方程，并简要解释各项的意义。

根据位涡守恒原理解释形成过山槽的原因。

第七章：有效位能的概念。

内能、重力位能、动能、潜热能的表达式。

第八章：大气中行星边界层的主要特征，公式推导及解释埃克曼抽吸？公式推导及解释旋转衰减作用？第九章：利用微扰动法和标准波型发分析大气波动特征，如重力外波、重力惯性外波？或者，根据布西内斯克近似方程组分析，重力内波或惯性内波？第十章：描述地转演变过程？地转适应过程和演变过程的区分？第十一章：通过无量纲化方程组，利用摄动法推导第一类正压大气零级和一级方程组（P255-P257）。

利用P260（11.45）推导位势倾向方程并说明位势倾向方程中各项物理意义，或推导ω方程及解释各项物理意义。

第十二章：几个概念：惯性不稳定、正压不稳定、斜压不稳定、对称不稳定第十三章：上下游效应的概念。

二、名词解释范围（1）冷暖平流，（2）罗斯贝数，（3）梯度风，（4）地转风，（5） 平面近似，（6）Ekman抽吸，（7）旋转减弱，（8）惯性不稳定，（9）斜压不稳定，（10）CISK，（11）上游效应，（13）尺度，（14）基别尔数，（15）里查森数，（16）热成风，（17）地转偏差，（18）速度环流，（19）涡度，（20）有效位能，（21）摄动法，（22）惯性稳定，（23）中尺度对称不稳定，（24）条件不稳定，（25）梯度力，（26）重力，（27）平衡流场，（28）Q矢量，（29）位势倾向，（30）质量守恒数学表达三、简述题范围1．地转偏差及其作用？2．有效位能及其性质？3．尺度，尺度分析法，尺度分析法的不确定性？4．为什么说等压面图上等高线愈密集的地区水平气压梯度力愈大？5．p坐标建立的条件是什么？p坐标的优缺点是什么？6．简述大气长波的形成机制？7．什么是微扰动法？8．什么是WKB方法？9．简述科里奥利力随纬度的变化？10．大气中考虑哪几种能量？简述净力平衡大气中全球能量平衡过程？11．薄层近似？12．局地直角坐标系？与一般直角坐标系的区别？13．热力学变量尺度及其特征？14．什么是σ坐标系？15．简述静力平衡大气中全球能量平衡？16．标准波形法？17．重力惯性外波生成的物理机制是什么？为什么说当地转平衡遭到破坏后，就会激发出重力惯性外波？而在地转平衡条件下，不存在或者说滤去了重力惯性外波？18．什么是Boussinesq近似？什么是滞（非）弹性近似？采用Boussinesq 近似或滞弹性近似为什么可以滤去声波？从物理上说明静力平衡近似可以滤去沿垂直方向传播的声波，但不能滤去沿水平方向传播的Lamb波。

气体动力学与空气动力学考试试题第一题：
1. 试述理想气体状态方程及其适用范围，并给出实际气体状态方程的定义和应用条件。

第二题：
2. 描述气体的压力、温度、密度等物理量之间的关系，并解释气体压强的相关概念。

第三题：
3. 详细解释巴拿赫引理在气体动力学中的应用，并举例说明其在空气动力学中的重要性。

第四题：
4. 论述亚声速和超声速流动的特点及其相应的数学描述模型。

第五题：
5. 对于空气动力学中的升力和阻力，请解释它们的物理原理以及它们对飞行器的影响。

第六题：
6. 阐述空气动力学中的绕流现象及其对物体的影响，并给出相应的解决方法。

第七题：
7. 详细描述气动力学中的速度分布和压力分布，并解释其对气体流
动的影响。

第八题：
8. 解释马赫数的物理意义和计算方法，并说明超音速飞行的特殊性。

第九题：
9. 列举几种不同类型的气动测试，并分析它们在空气动力学领域的
应用。

第十题：
10. 分别解释低雷诺数流动和高雷诺数流动的特点，并说明它们在
气动学研究中的重要性。

本文将通过回答上述考试试题，来全面讨论气体动力学和空气动力
学的相关知识点。

考生需要充分理解气体的性质、力学原理以及相应
的数学模型，以便能够准确地回答这些试题。

通过本次考试，考生将
对气体动力学和空气动力学领域的基本概念和理论有更全面的了解。

高等大气动力学习题汇总2007年11月24日终稿hzs目录一．概念题 (4)1、Taylor-Proudman原理 (4)2、薄层近似 (4)3、P坐标系 (4)4、θ坐标系 (5)5、大气运动的基本定律 (5)6、位势涡度（Ertel位涡） (5)7、尺度效应 (5)8、上游效应、下游效应 (6)9、斜压不稳定 (6)10、地转动量近似 (6)11、半地转运动 (6)12、大气中的Kelvin波 (7)13、混合Rossby波－重力波 (7)14、无辐散正压大气中平均尺度守恒： (7)15、缓变波包 (7)16、WKBJ方法 (8)17、确定性非周期流 (8)18、分岔 (8)19、突变 (8)20、孤立波 (8)21、自治动力系统 (9)22、高截断波谱模式 (9)23、波作用量 (9)24、弱非线性不稳定 (9)25、E－P通量 (9)26、（球面Rossby波能量传播的）大圆理论 (10)27、弱不稳定 ......................................................................................... 错误!未定义书签。

28、准包辛内斯克近似（或滞弹性近似） (10)29、包辛内斯克（Boussinesq）近似 (10)30、平面波 (10)31、波包 (10)32、行星波 (11)33、潜水波近似 (11)34、亚临界不稳定 (11)35、Rossby 数 (12)37、有效位能 (12)38、多平衡态 (12)39、β平面近似、赤道β平面近似 (12)二．问答题 (14)1、形成Rossby 波的物理机制有哪些？β平面和球面Rossby 波传播有何不同？ (14)2、比较正压与斜压大气中的地转适应过程，说明两者的异同点 (14)3、什么说大气中地转适应是旋转大气中特有的过程？ (15)4、大气中平均尺度守恒原理的物理含义是什么？ (15)5、非静力平衡与静力平衡的大气系统中，能量及其转换有何区别？ (15)6、全位能和动能间能量转换的条件和途径？ (16)7、大气中动能、位能、内能三种能量转换关系 (16)8、研究扰动发展的方法有哪几类？ (16)9、地转适应过程与静力平衡适应过程有什么不同？ (17)10、大气动力学中有铅直坐标变换，与一般的纯数学变换有什么不同？θ坐标系限于研究哪些运动? (17)11、什么是动力系统相平面定性分析方法？ (17)12、KDV 方程和Burgers 方程所描述的非线性波基本形式是什么？什么是孤立波？ 1813、非静力平衡与静力平衡的大气系统中，能量及其转换有何区别？ (18)14、非均匀波与均匀波在波的特征和传播上有何区别？ (19)15、正压Rossby 波的发展与何有关，作图说明导式波与曳式波的情况。

高等大气动力学：1、（1）大气声波、重力外波、重力内波、惯性波和Rossby 波的物理机制各是什么？且简述一下重力外波和重力内波有何异同？（2）画图说明对导式Rossby 波；曳式Rossby 波，并说明正压Rossby 的演变及其在实际中的应用。

什么情况下？（3）波能密度（4）孤立波2、证明正压模式下准地转位涡守恒定律可以写为()()()000000=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+∂∂v q y v x u t β其中()ψλψψλζ2022000-∇=-=h q 3、（1）2222220220h h c t t ψψψλ∂∂-∇-∇=∂∂（2）类似的求lagrange 量或者lagrange 平均量以及频散关系。

4、已知正压模式的基本方程组 11100u u u p u v fv t x y x v v v p u v fu t x y y pg z u v w x y zρρρ∂∂∂∂++-=-∂∂∂∂∂∂∂∂+++=-∂∂∂∂∂=--∂∂∂∂++=⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩∂∂∂ 边界条件：0z =时，0w =，下界为理想刚体；z h =时，h dh w dt=，p=P=const ，上界为均质大气高度，静止时h=H=const (1) 利用静力学关系和自由面条件改写正压模式基本方程组，若以静止大气为背景，证明此时方程组可以写为20()0u fv t x v fu ty u v c tx y φφφ''∂∂'-=-∂∂''∂∂'+=-∂∂'''∂⎧⎪⎪⎪⎨∂∂++=∂∂∂⎪⎪⎪⎩，其中20gh gH gh c gh φφφ'''==+=+=+ 用上面的静态正压模式方程组（f =0f ）推导Klein-Gordron 方程L =0，其中L ≡2200222h c f t∇+∂-∂ (2) 令0f φψ'=，并且设ψ是一缓变波列，ψ=a cos()θα+，kx ly t θω=+-，求方程ℒψ=0的Lagrange 量和平均Lagrange 量，并求出相应的频散关。

大学大气科学专业《大学物理（二）》期末考试试卷附解析姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所做的功为____________。

2、同一种理想气体的定压摩尔热容大于定容摩尔热容，其原因是_______________________________________________。

3、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。

开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。

若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。

4、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。

一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。

5、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。

6、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。

7、质点在平面内运动，其运动方程为，质点在任意时刻的位置矢量为________；质点在任意时刻的速度矢量为________；加速度矢量为________。

8、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。

9、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。

10、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。